図11．結晶粒微細化強化と固溶強化による耐力増加量に関する計算結果1)S. Kariya, M. Fukuo, J. Umeda, K. Kondoh: Mater. Trans., 6600-2 (2019) 263-268.2)K. Kondoh, B. Sun, S. Li,H. Imai and J. Umeda: Inter. J Powder Metal., 5500-3 (2014) 35-40.3)B. Wysocki, P. Maj, A. Krawczyńska, K. Rożniatowski, J. Zdunek, K.J. Kurzydłowski, W. Święszkowski: J. Mater. Process. Technol., 224411(2017) 13-23.4)R. I. Jaffee: Prog. Met. Phys., 77(1958) 65-163.5)S. Kariya, M. Fukuo, J. Umeda, K. Kondoh: J. Jpn. Soc. Powder Metallurgy, 6655(2018) 407-413.6)R. Labusch: Phys. Status Solidi.,4411(1970) 659-669.7)E. O. Hall: Proc. Phys. Soc. Sect. B, 6644(1951)742-747.8)N. J. Petch: J. Iron &Steel Int., 117733(1953) 25-28.9)A. Issariyapat, T. Song, P. Visuttipitukul, J. Umeda, M. Qian, K. Kondoh: Advanced Powder Technology,3322(2021) 2379-2389.４．結論謝辞参考文献本研究では，選択的レーザ溶融法を用いて酸素および窒素原子の均一固溶により高強度・高延性を両立したTi積層造形材の作製と，その強化機構の解明を行った．まず，各試料の結晶集合組織および酸素元素の固溶状態を解析し，酸素原子がTi結晶格子内に固溶していることを示した．また，引張試験から得られた最大引張強さおよび0.2%耐力の増加に対する主たる因子として，酸素固溶強化と結晶粒微細化強化を取り挙げ，固溶強化理論（Labuschモデル）とHall-Petch経験則に基づいて各強化因子を定量的に解明した．その結果，計算結果と実験値は良い一致を示すと共に，酸素固溶強化が最も支配的であることを明らかにした．さらに，窒素固溶積層造形体における力学特性の窒素量依存性を定量的に解析した．酸素固溶積層造形体と同様に強化機構の定量解析に関して，α-Ti結晶粒の微細化による粒界強化と窒素溶質原子による固溶強化に着目し，理論計算によってそれぞれを導出した結果，引張試験を通じて得られた実験結果と良い一致を確認した．以上の内容を踏まえると，選択的レーザ溶融法を用いて酸素および窒素が固溶した積層造形材における主たる強化因子は，酸素や窒素がα-Ti 結晶粒内に溶質原子として存在することによる固溶強化機構といえる．本研究の遂行に際して，公益財団法人天田財団より2018年度一般研究開発助成（AF-2018215）を賜わりました．ここに深く感謝申し上げます．- 89 -
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